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气力输送系统的自动化解决方案

文章出处:admin 人气: 发表时间:2015-04-24

  气力输送是化工行业中最常用的固体散料输送方式。高效稳定的输送系统是保证生产装置连续运行的必要条件,德国科倍隆公司是全球首屈一指的专业气力输送厂家,其高性能的输送系统运行在全球的各个角落。辽宁锦西石化的15万吨/年的聚丙烯项目中的输送部分经各方考察、比较后最终确定采用科倍隆系统。

  本系统采用稀相输送工艺,共有送料、掺混、打包三条输送线。送料线部分负责将挤出机挤出的粒料送到预先选定的目标料仓中;掺混线的功能是将粒料均化,以保证产品的品质;打包线将掺混后粒料送到打包料仓中储存。料仓共6个,兼储存、掺混用途,三条线共用,因此涉及的如蝶阀、旋转阀、过滤器等共用设备众多,联锁繁杂。料仓工程现场如图1所示。

  2、控制系统构成

  项目使用Siemens公司s7-300/400系列PLC构建控制系统。为了满足客户的cpu和上位机冗余安全性要求,并且所有数据要和DCS交换,考虑到现场io点数多、公用设备多、联锁复杂等因素,cpu采用s7414-4h,通过Profibus-dp网络挂接et200站组成分布式结构,如图 2所示。

  2.1硬件配置

  (1)s7414-4h:“热备”模式的s7-400h

  的运行是根据主动冗余原理,在发生故障时,无扰动地自动切换。因此无故障时两个子单元都在运行状态。如果发生故障,正常工作的子单元能独立地完成整个过程的控制。高可靠的冗余系统确保了系统的长期稳定运行。

  (2)et200m:是一种适合和冗余系统配合使用的高性能分布式io系统,配备有源底板,所有模块可带电热插拔。

  (3)cp341:用于和dcs交换数据不占用cpu资源,在et200站上配备了cp341,采用modbus协议通信。

  (4)HMI:共两台工控机,一台工程师站和一台操作员站,两台hmi组态为冗余模式。

  2.2软件配置

  (1)wincc6.2:符合工业标准的高可靠性、良好开放性的新一代hmi系统;

  (2)wincc/redundancy:可并行运行两个链接的wincc单用户系统或服务器pc,这二台pc彼此监视对方,当服务器中有一个出现故障时,第二个服务器承担整个系统的控制任务。当故障的服务器恢复运行时,所有消息内容和过程值归档都会被复制回恢复的服务器。

  3、动态切仓解决方案及实现

  3.1功能设计

  化工行业的生产具有连续性特点,送料线是气力输送系统和挤出系统的联接部分,其能否稳定、可靠的长期运行将关系到整个聚丙烯装置的生产效益。在该线的关键工艺-换仓处理上,目前国内基本上采用操作员手动切仓或单仓输送模式,这两种方式均不够灵活、自动化程度较低,为提高输送线生产效率、更好的体现自动化的优势,本系统决定采用软件实现其动态切仓功能。

  3.2技术路线

  为实现动态切仓,需要plc产生并记录以下信息:

  (1)选中的料仓数量;

  (2)料仓顺序号;

  (3)当前加料的料仓编号;

  (4)当前料仓状态,空闲、满仓、区域等信息。

  当操作员在hmi上点击相应的料仓选择按钮时,plc程序计算当前的料仓顺序号,同时在相应的按钮上显示该料仓的顺序号,在加料时根据生成的顺序号自动切换;当送料线程序自动切换到预先选择的最后一个料仓(一般送料线占用三个或四个料仓)加料时,系统发出提示信息告知操作员可以重新选仓,操作员点击“动态选仓”按钮,弹出《运行时选仓画面》,若料仓目前为空闲

  (未被掺混线或打包线使用,也不在冲洗模式)状态,则画面上的选择按钮为可操作状态,plc程序根据操作员的点击顺序重新生成顺序号,再根据顺序号对选择的料仓逐个加料。如果操作员不重新选仓的话,程序进入循环切仓模式,即切换到预先选择的第一个料仓进行加料。运行时选仓窗口界面如图3所示